TOPAZ atomreaktor - TOPAZ nuclear reactor
Den TOPAZ atomreaktor er en lett atomreaktor utviklet for langsiktig arealbruk av Sovjetunionen . Den er avkjølt av flytende metall og bruker en moderator for høy temperatur som inneholder hydrogen og høyt beriket drivstoff og produserer elektrisitet ved hjelp av en termionisk omformer .
Nomenklatur
I innledende diskusjoner var det uklart at TOPAZ og de noe lignende YENISEI-reaktorene var forskjellige systemer, og da eksistensen av de to russiske termioniske reaktorene ble kjent, begynte amerikansk personell å omtale TOPAZ som TOPAZ-I og YENISEI som TOPAZ-II.
TOPAZ-I
De første termioniske omformerreaktorene ble diskutert av forskere ved Los Alamos Scientific Laboratory (LASL) i 1957. Etter besøket av sovjetiske forskere til LASL i 1958, utførte de tester på TI -systemer i 1961, og utviklet først encelles ENISY -reaktor ( også kjent som TOPAZ-II). Arbeidet ble utført av Kurchatov Institute of Atomic Energy og Central Bureau for Machine Building for å utvikle flercellet TOPAZ (også kjent som TOPAZ-I), et russisk akronym for "Thermionic Experiment with Conversion in Active Zone". Den ble første gang testet i 1971, da dens eksistens ble anerkjent. Det var i regi av Krasnaya Zvezda .
Den første TOPAZ -reaktoren opererte i 1300 timer og ble deretter stengt for detaljert undersøkelse. Den var i stand til å levere 5 kW kraft i 3-5 år fra 12 kg drivstoff. Reaktormassen var ~ 320 kg (710 lb).
TOPAZ ble første gang fløyet i 1987 på de eksperimentelle Plazma-A-satellittene Kosmos 1818 og Kosmos 1867 , som var ment å teste både TOPAZ-reaktoren og Plasma-2 SPT- elmotoren. Begge reaktorene ble skadet på 1990 -tallet og forårsaket lekkasje av radioaktivt kjølevæske.
En foreslått oppfølging Plasma-2 skulle ha blitt utstyrt med en forbedret reaktor. Den ene reaktoren opererte i 6 måneder, den andre i et år. Programmet ble kansellert av Mikhail Gorbatsjov i 1988.
TOPAZ-II
I TOPAZ-II- eller ENISY-reaktoren er hver drivstoffpinne (96% beriket UO 2 ) innhyllet i en emitter som igjen er omgitt av en oppsamler, og disse danner de 37 drivstoffelementene som trenger inn i den sylindriske zirkoniumhydrid (ZrH) moderatoren. Dette er igjen omgitt av en beryllium nøytronreflektor med 12 roterende kontrolltrommer. Flytende metallkjølemiddel ( NaK ) omgir hvert drivstoffelement. Massen til reaktoren er ~ 1 061 kg (2 339 lb).
I januar 1991 ble en modell av TOPAZ-II stilt ut på et vitenskapelig symposium i Albuquerque , og genererte interesse for USA for mulig kjøp av den, og Strategic Defense Initiative Organization arrangerte å kjøpe to Topaz-2-reaktorer fra Russland for totalt 13 millioner dollar, planlegger å bruke reaktorene til å forbedre amerikanske modeller. Imidlertid bestemte Nuclear Regulatory Commission at amerikansk lov forbød "eksport" av en slik enhet til Sovjetunionen - selv om den var laget av sovjet og bare en modell i stedet for en faktisk reaktor. Det tok en måned før situasjonen ble løst med en ny NRC -kjennelse og modellen returnerte til Russland.
Det amerikanske utenriksdepartementet tok deretter tak i avtalen, som først ble opphevet da utenriksminister James Baker grep inn. En av reaktorene skulle brukes i en flygtest i 1995 for å drive eksperimentelle elektriske thrustere, men det var innvendinger fra forskere bekymret for mulig påvirkning av stråling fra reaktoren på instrumenter ombord på romsatellitter og protester fra motstandere av rombaserte våpen og atomkraft. I tillegg var energidepartementet tregt med å gi den nødvendige godkjenningen, og i 1993 tvang budsjettrestriksjoner til at programmet ble kansellert.
Seks TOPAZ-II-reaktorer og tilhørende støtteutstyr ble fløyet til USA, hvor de ble grundig testet av amerikanske, britiske, franske og russiske ingeniører. Reaktorenes unike design gjorde at de kunne testes uten å bli drevet. Selv om testprogrammet ble ansett som en suksess, ble det ikke fulgt noen planer om å fly noen av reaktorene.
Produsent
TOPAZ -reaktoren er produsert av State Research Institute, Scientific Industrial Association (også kjent som Luch), som drives av Russlands atomenergidepartement .